MÔ PHỎNG hệ THỐNG MIVEC(Mitsubishi innovative valve timing and lifting electronic control)

tử như:Hệ thống Mivec,VVT-i…Chính vì lẽ đó, là những sinh viên của ngành cơ khí động lực đang đứng trướcsự phát triển vượt bậc của công nghệ trên ôtô, để chọn đề tài cho đồ án tôt nghiệp

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ÔTÔ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ

MIVEC

Giảng viên hướng dẫn : Thầy PHẠM QUANG KHẢI

Sinh viên thực hiện: VŨ HỒNG PHÚC

NGUYỄN VĂN TÙNG

tử như:Hệ thống Mivec,VVT-i…Chính vì lẽ đó, là những sinh viên của ngành cơ khí động lực đang đứng trước

sự phát triển vượt bậc của công nghệ trên ôtô, để chọn đề tài cho đồ án tôt nghiệp chúng em đã chọn một hệthống điều khiển xupáp bằng điện tử, hệ thống phân phối khí MIVEC của hảng Mitsubishi là một hệ thống có thểthay đổi thời gian và hành trình của xupap bằng cách thay đổi biên dạng cam Với đồ án tốt nghiệp này giúp chochúng em nhận thức và hiểu biết những công nghệ phát triển của ngành công nghệ ôtô Qua đó chúng em hyvọng đóng góp một phần sức lực của mình vào sự phát triển của ngành ôtô Việt Nam

Vì thời gian và vốn kiến thức còn hạn chế, nên trong quá trình thực hiện đồ án sẽ không tránh được nhữngthiếu sót Chúng em kính mong sự góp ý của quí thầy cô và bạn bè để chúng em có thể hoàn thiện vốn kiến thức

và thực hiện tốt công việc trong tương lai

Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Phạm Quang Khải đã giúp chúng em hoànthành tốt đồ án này

LỜI CẢM ƠN.

Sau thời gian nghiên cứu và học tập tại khoa Công Nghệ ÔTÔ trường Đại Học Công Nghiệp TP Hồ ChíMinh, được sự giúp đỡ quý báo của các thầy giáo, cô giáo và bạn bè đồng nghiệp, chúng em đã hoànthành khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ MIVEC”

Hoàn thành khóa luận này, cho phép chúng em bày tỏ lờ cảm ơn tới thầy giáo Phạm Quang Khải, người

đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn chùng em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận này, đồng thời cảm

ơn các thầy, cô giáo trong khoa Công Nghệ ÔTÔ đã giúp đỡ chúng em trong quá trình hoàn thành đề tàinày

Mặc dù đã có nhiều cố gắng học tập nghiên cứu trong suốt mấy năm qua, song do thới gian có hạn, chưahiểu biết nhiều về lĩnh vực ôtô nên đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhậnđược sự góp ý của các thầy cô giáovà những ai quan tâm đến đề tài này để khóa luận được hoàn thiện vànâng cao hơn nữa

NHẬN XÉT

(Của giảng viên hướng dẫn)

NHẬN XÉT

(Của giảng viên phản biện)

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: CHỨC NĂNG VÀ CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG

PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.

1.1 Nhiệm vụ - yêu cầu – phân loại hệ thống phân phối khí .1

1.1.1 Nhiệm vụ 1

1.1.2 Yêu cầu 1

1.1.3 Phân loại 2

1.2 Khái quát hệ thống phân phối khí ở động cơ đốt trong .3

1.2.1 Cơ cấu phân phối khí loại xupap treo .3

1.2.2 Cơ cấu phân phối khí loại xupap đặt 4

1.2.3 Cơ cấu phân phối khí loại dùng pitton đóng mở cửa nạp và cửa thải 5

1.2.4 Cơ cấu phân phối khí loại điều khiển điện tử 6

1.3 Những ảnh hưởng của việc điều chỉnh hệ thống phân phối khí đến các thông số công tác 8

CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG MIVEC TRÊN XE MITSUBUSHI GRANDIS 2.1 Giới thiệu tổng quát xe Mitsubishi Grandis 10

2.1.1 Các thông số kỹ thuật của xe 10

2.1.2 Hình dáng của xe (hình chiếu + các thông số) 11

2.1.3 Các tính năng tiện nghi, an toàn và các kỹ thuật mới trên xe 14

2.2 Khái quát chung về hệ thống Mivec trên xe Mitsubishi Grandis 15

2.2.1 Sơ đồ khối tổng quát .15

2.2.2 Chức năng của hệ thống Mivec 16

2.2.3 Các chi tiết của hệ thống Mivec trên xe Mitsubishi Grandis 17

CHƯƠNG 3: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG 3.1 Các chế độ làm việc của hệ thống 21

3.1.1 Ở tốc độ thấp 21

3.1.2 Ở tốc độ cao 23

3.2 So sánh hệ thống Mivec với các hệ thống phân phối khí tương tự khác 26

3.2.1 So sánh hệ thống Mivec và VVT – i .26

3.2.1 So sánh hệ thống Mivec và VTEC .29

3.3 Kết luận chung về hệ thống Mivec 33

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG MIVEC 4.1 Giới thiệu chung về phần mềm sử dụng mô phỏng 34

4.1.1 Giới thiệu chung phần mềm Flash 34

4.1.2 Giới thiệu chung phần mềm Solidửoks 37

4.2 Quá trình sử dụng phần mềm Flash để mô phỏng 40

4.2.1 Vẽ chi tiết 40

4.2.2 Quá trình mô phỏng 43

4.3 Quá trình sử dụng phần mềm Solidửoks để mô phỏng 49

4.3.1 Khái quát chung 49

5.1 Mục đích của mô phỏng hệ thống Mivec 59 5.2 Hướng phát triển của đề tài 60

TÊN ĐỀ TÀI: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG MIVEC

(Mitsubishi Innovative Valve timing and lifting Electronic Control).

CHƯƠNG 1: CHỨC NĂNG VÀ CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.

1.1 Nhiệm vụ - yêu cầu – phân loại hệ thống phân phối khí

1.1.1 Nhiệm vụ

Cơ cấu phân phối khí dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí: xả khí thải ra khỏixilanh và nạp đầy hỗn hợp hoặc không khí mới vào xilanh trong quá trình làm việc củađộng cơ, đảm bảo đóng kín các cửa nạp, cửa xả trong quá trình nén, cháy và giãn nở, vàphân phối kịp thời, đều đặn hòa khí hoặc không khí cho các xilanh theo đúng thứ tự làmviệc của động cơ Ở máy Diesel, động cơ phung xăng, khí nạp là không khí Còn ở máyxăng bộ chế hòa khí, khí nạp là hỗn hợp không khí và hơi xăng Khí xả là sản phẩm cháy,chủ yếu là khí Cacbonic và hơi nước

1.1.2 Yêu cầu

a Yêu cầu chung đối với cơ cấu phối khí:

- Đảm bảo việc nạp đầy, nghĩa là hệ số nạp phải cao Việc xả sạch, nghĩa là hệ số khísót phải thấp Điều đó có nghĩa là chất lượng của quá trình nạp xả phải đảm bảo đượcyêu cầu đặt ra Yêu cầu này đến đâu tùy thuộc vào từng loại máy 4 kỳ hay 2 kỳ, phươngpháp trao đổi khí, cấu tạo các bộ phận của cơ cấu

- Phải đảm bảo đóng kín các cửa nạp, cửa xả trong quá trình nén, cháy và giãn nở

- Phải đảm bảo việc phân phối kịp thời, đều đặn và đủ lượng hoà khí hoặc không khícho các xylanh theo đúng thứ tự làm việc của động cơ Độ mở lớn để dòng khí dễ lưuthông

- Năng lượng cung cấp cho hệ thống nạp xả khi làm việc tốn ít nhất

-Xupap hút mở để dẫn không khí hoặc hỗn hợp không khí nhiên liệu vào xi lanh ở kỳhút Xupap xả mở thải khí cháy ra ngoài trời vào kỳ xả.

- Kỳ nén và nổ các xupap phải đóng kín để không bị lọt khí ra khỏi xi lanh

-Việc đóng mở các xupap yêu cầu phải đúng thời điểm, đảm bảo nạp đầy và thải sạch

- Các xupap phải được bố trí để sự phun nhiên liệu đạt tới vùng cháy toàn phần,nhưng phải đủ cách xa khu vực chất làm nguội tuần hoàn tự do

Vị trí của các đường dẫn xupap và các cửa mở, đảm bảo sự thông khí cho động cơ

- Cơ cấu điều khiển van đòi hỏi sự chuyển động đều đặn của cần điều khiển, bộ dẫncam và cam, các van điều chỉnh và sự thời chuẩn van

-Ít mòn ,tiếng kêu bé Dễ điều chỉnh và sửa chữa, giá thành chế tạo rẻ

b Yêu cầu đối với hệ thống nạp:

- Các đường dẫn khí vào xi lanh phải được thiết kế đặc biệt để điều khiển lưu lượng,tốc độ và chiều dẫn không khí Không được phép có sự giao cắt, vì điều này có thể làmgiảm hiệu suất thể tích

- Cung cấp không khí sạch và nguội cho từng xi lanh theo yêu cầu cháy hoàn hảo

- Cung cấp không khí để quét

- Giảm tiếng ồn dòng khí lưu động

- Sấy nóng hỗn hợp khí-nhiên liệu đi vào các xi lanh

c Yêu cầu đối với hệ thống xả:

- Dẫn khí xả của động cơ ra ngoài không khí và giảm hẳn tiếng ồn quá mức bằng cáchkhử các sóng áp lực trong khí xả.Trong vài trường hợp, hệ thống xả còn phải có khảnăng khử tia lửa

1.1.3 Phân loại

Người ta phân cơ cấu phân phối khí thành các loại sau đây:

a Cơ cấu phân phối khí dùng cam –xupap được dùng phổ biến trong các loại động cơđốt trong do kết cấu đơn giản, điều chỉnh dễ dàng

c Cơ cấu phân phối khí dùng piston đóng mở cửa nạp và thải của động cơ hai kỳ có kếtcấu đơn giản, không phải điều chỉnh sửa chữa, nhưng chất lượng quá trình trao đổi khícao

d Cơ cấu phân phối khí dùng bộ phận điều khiển điện tử (ECM) tín hiệu đến cuộnsolenoid, loại này thay vì dùng một trục cam trung gian, các cuộn solenid điện mở cácxupap

1.2 Khái quát hệ thống phân phối khí ở động cơ đốt trong

1.2.1 Cơ cấu phân phối khí loại xupap treo

Các sơ đồ bố trí

Hình 1-1: cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo

1 – Trục cam; 2 – Con đội; 3 – Đũa đẩy; 4 – Vít điều chỉnh; 5 – Trục đòn bẫy; 6 – Đònbẫy; 7 – Đế chặn lò xo; 8 - Lò xo xupáp; 9 - Ống dẫn hướng; 10 – Xupáp; 11 – Dây đai;

12 – Bánh răng trục khuỷu

Đặt điểm:

- Do thể tích buồng đốt nhỏ nên tỷ số nén cao

- Được sử dụng cho động cơ Diezen và động cơ xăng có công suất lớn

- Dẫn động phức tạp, sửa chữa khó khăn do cơ cấu có nhiều chi tiết

Nguyên lý làm việc

Khi động cơ làm việc, trục khuỷu quay, dẫn động trục cam quay, các cam nạp và cam

xả quay, cam quay tới tỳ lên con đội, đẩy con đội đi lên qua đũa đẩy( thanh đẩy) tỳ vào

vít điều chỉnh,đẩy đuôi đòn gánh đi lên, đầu đòn gánh đi xuống tỳ vào đuôi xupap, đẩyxupap đi xuồng mở cửa hút hay xả Nếu xupap hút mở, cửa hút sẽ cho hổn hợp nhiênliệu (hay không khí) nạp vào buồn công tác của động cơ.nếu xupap xả mở, cửa xả sẽ chokhí cháy trong buồn cháy thoát ra khỏi ống xả.

Khi cam quay qua vị trí tỳ vào con đội, lò xo đẩy xupap đi lên đóng cửa hút hoặc

xả, qua đòn gánh thanh đẩy luôn đảm bảo con đội luôn tiếp xúc với cam

1.2.2 Cơ cấu phân phối khí loại xupap đặt

Sơ đồ bố trí

Hình 1-2: Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt

1 – Trục cam; 2 – Thân máy; 3 – Con đội; 4 – Đế lò xo xupáp; 5 – Lò xo xupáp; 6 – Ốngdẫn hướng; 7 – Xupáp; 8 – Bánh răng dẫn động bánh răng cam;

Xupáp được lắp ở một bên thân máy ngay trên trục cam và được trục cam dẫn độngxupáp thông qua con đội Xupáp nạp và xupáp thải của các xilanh có thể bố trí theonhiều kiểu khác nhau: Bố trí xen kẽ hoặc bố trí theo từng cặp một Khi bố trí từng cặpxupáp cùng tên, các xupáp nạp có thể dùng chung đường nạp nên làm cho đường nạp trởthành đơn giản hơn

Đặt điểm:

- Tuy vậy có khuyết điểm là buồng cháy không gọn, có dung tích lớn nên chỉ sử dụng

ở những động cơ có cồng suất nhỏ và trung bình

- Đường nạp, thải phải bố trí trên thân máy phức tạp cho việc đúc và gia công thânmáy, đường thải, nạp khó thanh thoát, tổn thất nạp thải lớn

Nguyên lý hoạt động

Khi động cơ làm viêc, trục khuỹu quay, dẫn động trục cam quay, các cam nạp, (xả)quay tới vị trí tỳ lên con đội, đẩy con đội lên tỳ vào đôi xupap , xupap đi lên lò xo bị nénlại và cửa hút (hoặc xả ) mở ra hổn hợp nhiên liệu ( động cơ xăng), không khí sạch( động cơ diezel) qua cửa hút nạp vào buồng công tác của động cơ ( hoặc khí cháy theocửa xả thải ra ngoài

1.2.3 Cơ cấu phân phối khí loại dùng pitton đóng mở cửa nạp và cửa thải

Là loại cơ cấu phối khí của động cơ 2 kỳ quét vòng hoặc quét thẳng, quét thẳng có thểqua xupap xả hoặc cửa xả dùng piton đối đỉnh Cơ cấu phối khí loại này có kết cấu đơngiản, không phải điều chỉnh, sữa chữa nhưng quá trình trao đổi khí không cao Trong cơcấu loại này piton động cơ có vai trò như một van trước, đóng mở cửa nạp và cửa thải.loại động cơ này không có cơ cấu dẫn động van trước riêng mà chúng dùng cơ cấu trụckhuỷu thanh truyền để dẫn động piton

Nguyên lý hoạt động:

Hình 1-3: hệ thống phân phối khí dùng pitton đóng mở cửa hút và cửa xả

Thì 1: Tạo công và nén trước

Pitton bắt đầu sắp vượt qua điểm chết trên Bộ phận đánh lửa đốt hỗn hợp trong buồngđốt phía trên pitton, nhiệt độ tăng dần đến áp suất trong buồng đốt tăng, pitton đi xuống

và qua đó tạo ra công cơ học

Trong phần không gian ở phía dưới pitton, khí mới vừa được hút vào sẽ bị nén lại bởichuyển động đi xuống của pitton

Trong giai đoạn cuối khi pitton đi xuống, lỗ thải khí và ống dẫn khí được mở ra Hỗnhợp khí mới đang bị nén dưới áp suất chuyển động từ buồng nén dưới pitton qua ống dẫnkhí đi vào xy lanh đẩy khí thải qua lỗ thải khí ra ngoài

Thì 2: Nén và hút

Trong khi pitton đi lên, lỗ thải khí và ngay sau đó là ống dẫn khí được đóng lại

Trong lúc pitton tiếp tục chuyển động đi lên, hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong xylanh tiếp tục bị nén lại và ngay trước khi pitton đạt đến điểm chết trên thì được đốt cháy.Trong buồng nén khí trước ở phía dưới pitton khí mới được hút vào qua ống dẫn

1.2.4 Cơ cấu phân phối khí loại điều khiển điện tử:

a Sơ đồ nguyên lý tổng quát:

Hệ thống điều khiển đông cơ theo chương trình bao gồm các cảm biến kiểm soátliên tục tình trạng hoạt động của động cơ, một bộ ECU tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, xử

lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu điều khiển đến cơ cấu chấp hành Cơ cấu chấp hành luônđảm bảo thừa lệnh ECU và đáp ứng các tín hiệu phản hồi từ các cảm biến Hoạt động của

hệ thống điều khiển động cơ đem lại sự chính xác và thích ứng cần thiết để giảm tối đachất độc hại trong khí thải cũng như lượng tiêu hao nhiên liệu ECU cũng đảm bảo côngsuất tối ưu ở các chế độ hoạt động của động cơ, giúp chẩn đoán khi có sự cố xảy ra Điều khiển động cơ bao gồm điều khiển phun nhiên liệu, điều khiển đánh lửa, điềukhiển góc phối cam, điều khiển ra tự động

b Sơ đồ cấu tạo:

Hình 1.6:Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều khiển kiểu Valvetronic

1:Mô tơ bước; 2:Bộ truyền trục vít bánh vít; 3:Cần dẫn hướng; 4:Trục nắp

cần dẫn hướng; 5: Đòn gánh; 6:Lò xo xupap; 7: Xupap

Hê thống cung cấp nhiên liệu kiểm soát số lượng không khí đi qua cổ họng bướm ga

và quyết định số lượng nhiên liệu tương ứng mà động cơ yêu cầu Bướm ga mở càngrộng thì lượng không khí đi vào buồng đốt càng nhiều

Tại vùng họng bướm ga, bướm ga đóng một phần thậm chí gần như đóng, nhưngnhững pitton vẫn còn hoạt động, không khí được lấy vào từ một phần của ống thông củađường ống phân phối đầu vào, ống thông nằm giữa vị trí bướm ga và buồng đốt có độ

chân không thấp ngăn cản tác động của sự hút vào và bơm vào của những pitton, làmlãng phí năng lượng.Các kỹ sư ô tô nói đến hiện tượng này như sự bỏ phí năng lượng khi

có sự bơm Động cơ hoạt động càng chậm thì các bướm ga đóng càng nhiều, và sự lãngphí năng lượng càng lớn Valvetronic giảm tối thiểu mất mát khi bơm bằng sự giảm bớt

sự tăng lên của trục van và số lượng không khí đi vào buồng cháy

So với những động cơ cam đôi kiểu cũ với sự xuất hiện của bánh con lăn có bộ phậnđịnh hướng, valvetronic sử dụng thêm một trục lệch tâm, một mô tơ điện và một số cầnđẩy (đòn gánh) trung gian, mà lần lượt dẫn động sự đóng và mở của các xupáp

Nếu đòn gánh đẩy xuống sâu, những van nạp sẽ bị đẩy xuống ở vị trí mở xupáp lớnnhất và làm cho tiết diện lưu thông qua các van là lớn nhất

Như vậy, valvetronic có khả năng nạp nhiều, thời gian nạp dài (hành trình van lớn) vàquá trình nạp được đầy hoàn toàn, tiết diện lưu thông nhỏ (hành trình van ngắn) tuỳthuộc vào vị trí định trước trên động cơ

1.3 Những ảnh hưởng của việc điều chỉnh hệ thống phân phối khí đến các thông số công tác.

Trong quá trình sử dụng động cơ các pha phân phối khí bị thay đổi do nhiều nguyênnhân:

- Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu truyền động cho xupáp do các chi tiết bị hao mònnhiều hoặc do tính chất điều chỉnh của cặp lắp ghép bị thay đổi

- Sự thay đổi của profin của cam do bị hao mòn

- Các bánh răng truyền động ăn khớp với nhau không đúng vị trí (khi lắp ráp động cơ,khi tháo rời hoặc thay thế chúng)

- Cam rời bị xoay so với trục hoặc lắp không chính xác trên trục

- Trục cam bị xoắn(nhất là khi động cơ ở tốc độ cao)

- Các họng xupáp và cửa quét, thải bị bám muội

Trong các yếu tố trên sự hao mòn profin cam và thay đổi khe hở nhiệt ảnh hưởng đếnpha phân phối khí nhiều hơn cả

Khi pha phân phối khí bị thay đổi trị số thời gian tiết diện của xupáp giảm đi, do đó

16Qua các công trình nghiên cứu thực nghiệm có thể kết luận rằng đối vói các động cơDiesel 4 kỳ tốc độ chậm và trung bình thì sự hao mòn của cam trong quá trình sử dụng ítảnh hưởng tới các thông số như ηn, Ne, ge hơn so với các động cơ tốc độ nhanh.

Thực tế sử dụng động cơ cho thấy rằng trong phạm vi giới hạn hao mòn cho phép củacam các phân phối khí chỉ bị thay đổi không đáng kể và không gây ảnh hưởng rõ rệt tớichất lượng nạp đầy và làm sạch xylanh

Trong quá trình sử dụng, ta cần định kỳ kiểm tra các pha phân phối khí

Đặc biệt, nếu như trong sửa chữa có thay thế một vài chi tiết cơ cấu phân phối khí thìsau khi sửa chữa nhất thiết phải điều chỉnh lại pha phân phối khí theo giá trị cho trongbảng hưỡng dẫn sử dụng động cơ

Một điều quan trọng là điều chỉnh đúng khe hở nhiệt xupap và nên chọn giá trị nhỏnhất trong giới hạn mà nhà máy chế tạo đã quy định

CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG MIVEC TRÊN XE

MITSUBUSHI GRANDIS.

2.1 Giới thiệu tổng quát xe Mitsubishi Grandis

2.1.1 Các thông số kỹ thuật của xe

Thông số kỹ thuật Grandis

- Tiêu chuẩn khí thải : EURO-4

- Dung tích thùng nhiên liệu : 65 lít

- Phun nhiên liệu MPI : ECI-MULTI

2.1.2 Hình dáng của xe (hình chiếu + các thông số)

+ Kích thước cơ bản

Hình 2-2: kích thước xe Mitsubishi

Kí hiệu Tên gọi Đơn vị Thông số

1 Khoảng cách hai bánh xe trước mm 1550

- Loại động cơ : 4G69-MIVEC, 16 valve

- Dung tích xy lang : 2.380 cc

- Công suất cực đại : 178/6.000 hp/rpm

- Momen xoắn cực đại : 23,5/4.000 kg.m/rpm

- Dung tích dầu bôi trơn động cơ : 4,3 lít

+ Hệ thống truyền động

• Treo trước : Treo độc lập Mac Pherson, lò xo cuộn với thanh ổn định

• Treo sau: : Độc lập, liên kết đa điểm

Hình 2-6: Hệ thống phanh.

• Phanh trước : Phanh đĩa đường kính 16 inch

• Phanh sau : Đĩa/ Trống, đường kính 16 inch

• Phanh chống bó cứng (ABS) kết hợp với hệ thống phân phối lực phanh điện tử(EBD)

2.1.3 Các tính năng tiện nghi, an toàn và các kỹ thuật mới trên xe

Thiết kế bên ngoài Grandis không có gì khác với khi nó ra mắt năm ngoái, từ lưới tảnnhiệt với logo hình 3 viên kim cương đặc trưng (giống hệt chiếc sedan Lancer Gala), hai

"con mắt" đèn pha hình tam giác sắc nét chạy vát về sau cho tới những đường nét khíđộng học trải cho đến cửa sau

Nhà sản xuất khẳng định, mặc dù có 7 chỗ, nhưng điểm có thể phân biệt Grandis vớicác đối thủ khác của dòng xe đa dụng là ở không gian nội thất sang trọng Các ghế da cóthể ngả về sau hoàn toàn trong một không gian nội thất rộng rãi cho cảm giác thoải máinhư đang ngồi trong phòng khách Các ghế hàng thứ 2 và thứ 3 có thể trải phẳng ra đểnằm nghỉ, hoặc cũng có thể gấp cả hai hàng ghế này lên để lấy không gian chứa hành lýrộng rãi, đa dạng Một điểm thú vị nho nhỏ dành cho người lái là khi xoay khoá công tắc,bảng đồng hồ sẽ toả sáng theo 3 giai đoạn với những màu xanh, đỏ rực rỡ

Hình 2-7: Cách sắp xếp ghế

Xe có hai túi khí dành cho hàng ghế trước cùng các trang bị an toàn như hệ thốngchống bó cứng phanh ABS ,với hệ thống phân bố lực phanh điện tử EBD Thiết bị chốngtrộm chỉ cho phép động cơ khởi động khi sử dụng chìa khoá đã đăng ký với hệ thống

2.2 Khái quát chung về hệ thống Mivec trên xe Mitsubishi Grandis

2.2.1 Sơ đồ khối tổng quát

Hình 2-8: Sơ đồ điều khiển van nạp dầu

Khi động cơ làm việc, ECU của động cơ sẻ nhận tính hiệu từ các cảm biến (Cảm biếntốc độ động cơ, cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến vị trí camnạp v.v ) và sử lý tính hiệu để điều khiển hoạt động của van điều khiển áp suất dầuOCV

Hình 2-9: sơ đồ khối chức năng của hệ thống Mivec2.2.2 Chức năng của hệ thống Mivec

Chức năng

Do tính chất của hòa khí và sau khi cháy mà 3 thông số thời điểm, độ nâng và thờigian mở của các xupáp ở tốc độ thấp và tốc độ cao rất khác nhau Đối với động cơ cổđiển thì công suất và mô-men xoắn cực đại ở tốc độ nào của xe thì phụ thuộc vào điềukiện sử dụng của xe đó Nếu đặt điều kiện hoạt động tối ưu của các xupáp ở tốc độ thấpthì quá trình đốt nhiên liệu lại không hiệu quả khi động cơ ở trạng thái tốc độ cao, khiếncông suất chung của động cơ bị giới hạn Ngược lại, nếu đặt điều kiện tối ưu ở số tốc độcao thì động cơ lại hoạt động không tốt ở tốc độ thấp Từ những hạn chế đó, thì cơ cấuphối khí hiện đại ra đời với ý tưởng là tìm cách tác động để thời điểm mở van, độ mở vàkhoảng thời gian mở biến thiên theo từng vòng tua khác nhau sao cho chúng mở đúnglúc, khoảng mở và thời gian mở đủ để lấy đầy hòa khí vào buồng đốt

Mivec là một trong những công nghệ đầu tiên trong các giải pháp nhằm nâng caocông suất và bảo vệ môi trường bằng cách tác động vào hệ thống nạp nhiên liệu, và côngnghệ này hiện nay vẫn được ứng dụng Trên thị trường ô tô Việt Nam hiện nay, hãng

24Trong hầu hết các điều kiện làm việc, để đảm bảo hiệu suất nhiên liệu cao nhất, thờigian đóng xupap trùng nhau tăng lên để giảm tổn thất bơm Thời điểm xupáp xả mởđược làm chậm lại để tăng tỷ số nén, tăng tính kinh tế của nhiên liệu.

Khi cần công suất cực đại (tốc độ và tải trọng cao), thời điểm đóng xupáp nạp đượclàm chậm lại để đồng nhất hóa không khí nạp với thể tích nạp là lớn nhất

Ở dải tốc độ thấp và tải nặng, MIVEC đảm bảo tối ưu mômen xoắn do thời điểmxupáp nạp đóng được làm sớm hơn để đảm bảo đủ lượng khí nạp Cùng lúc đó, thời điểmxupáp xả mở được làm chậm lại để tăng tỷ số nén và cải thiện hiệu suất động cơ

Ở chế độ không tải, thời điểm xupáp xả và nạp trùng nhau được loại bỏ để ổn định quátrình cháy

So với các hệ thống phân phối khí tương tự cùng công suất, thì hệ thống phân phối khíMivec có mức tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn

2.2.3 Các chi tiết của hệ thống Mivec trên xe Mitsubishi Grandis

Cấu tạo tổng quát

Hình 2-10: cấu tạo hệ thống MivecXupap nạp: các xupap dùng để đóng mở cửa hút theo thứ tự các kỳ làm việc của động

cơ Đóng kín buồng cháy của động cơ vào các kỳ nén và nổ

Trục cam nạp: Trục cam với 3 biên dạng cam có kích thước khác nhau, biên dạng cam

lớn ( cam tốc độ cao) đặt ở giữa, biên dạng cam nhỏ và trung bình (cam tốc độ thấp) đặt

ở 2 bên dùng để điều khiển việc đóng mở các xupap theo đúng thứ tự làm việc của cácxylanh, chế độ MIVEC được kích hoạt để chuyển sang vấu cam tốc độ cao khi tốc độđộng cơ tăng và chuyển sang vấu cam tốc độ thấp khi tốc độ động cơ giảm

Con đội: con đội là một chi tiết máy truyền lực trung gian giữa các vấu cam và còmổ

Cần chữ T và piston: cần chữ T chỉ có tác dụng ở chế độ tốc độ cao Ở dải tốc độ cao,

áp suất thủy lực đẩy piston thủy lực lên, bởi vậy tay đòn chữ T lại trượt vào các khe cò

mổ tác dụng lên piston thủy lực để chuyển sang vận hành với các cam tốc độ cao

Cò mổ: cò mổ là chi tiết truyền lực trung gian một đầu tiếp xúc với con đội một đầutiếp xúc với đuôi xupap Khi trục cam nâng con đội lên đẩy một đầu của đòn bẩy đi lên,đầu kia của đòn bẩy nén lò xo xupap xuống và mở xupap, do co cò mổ xupap mở đóngtheo đúng pha phân phối khí

Nguyên lý làm việc

Trong công nghệ MIVEC sử dụng các biên dạng cam khác nhau để mở xupap nạptheo hai chế độ động cơ: tốc độ thấp và tốc độ cao, nó sẽ nâng cao hơn công suất lớnnhất và và tăng mô men xoắn trong các chế độ làm việc của động cơ

Khi động cơ ở số vòng quay thấp MIVEC sẽ chọn biên dạng cam nhỏ và cung cấp hỗnhợp cháy ổn định, ít khí xả Khi bướm ga được mở rộng, tốc độ động cơ tăng lên,MIVEC sẽ cho phép tăng thời gian và hành trình mở của xupap nạp, vì vậy nó sẽ cungcấp cho động cơ công suất và mômen lớn hơn hẳn so với các động cơ không cử dụngcông nghệ này

Điểm đặc biệt của công nghệ MIVEC là việc bố trí trên trục cam với 3 biên dạng cam

có kích thước khác nhau Biên dạng cam lớn nhất đặt ở giữa và hai biên dạng cam nhỏ vàtrung bình đặt ở hai bên (như hình 4- 2), mặc dù có 3 biên dạng cam như vậy nhưng chỉtạo ra 2 chế độ động cơ: Chế độ tốc độ thấp, sử dụng biên dạng cam nhỏ, trung bình vàchế độ tốc độ cao sử dụng biên dạng cam to Ở chế độ tốc độ thấp, các xupap nạp được

sẽ điều khiển cả thời gian và khoảng mở của cả hai xupap nạp khi động cơ chạy ở chế độtốc độ cao

hình 2-11: Bố trí dẫn động xupap nạpKhi động cơ chạy ở chế độ tốc độ thấp, cần chữ T vẫn kết nối với biên dạng cam to,nhưng lúc này chỉ chuyển động tự do và không tiếp xúc với cò mổ của xupap nạp Khi

đó vấu cam nhỏ và trung bình được dẫn động từ trục cam sẽ điều khiển khoảng nâng vàthời điểm mở thích hợp cho xupap nạp Bên trong cò mổ có các piston được nén lại nhờcác lò xo, khi đó cần T chỉ chuyển động tự do và không điều khiển các cò mổ Ngoài ra,việc sử dụng hai biên dạng cam khác nhau để mở xupap nạp khi ở chế độ tốc độ thấpgiúp tạo ra sự xoáy lốc cho dòng khí nạp đi vào bên trong xilanh,làm quá trình cháy ổnđịnh và giảm lượng khí thải



28hình 2-12: Cấu trúc của hệ thống MIVEC

CHƯƠNG 3: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG MIVEC.

3.1 Các chế độ làm việc của hệ thống

3.1.1 Ở tốc độ thấp( dưới 3600 vòng/phút)

Khi động cơ hoạt động dưới 3600 vòng/phút Ở chế độ này ECU không gởi tín hiệucung cấp dầu đến cho cả hai piston thủy lực do đó lò xo sẽ đẩy hai piston thủy lực đixuống không ăn khớp với cần chữ T, cần chữ T vẫn kết nối với biên dạng cam to, nhưnglúc này chỉ chuyển động tự do và không tiếp xúc với cò mổ của xupap nạp Lúc này hai

cò mổ chịu sự điều khiển của hai biên dạng cam nhỏ và trung bình( hai cam tốc độ thấp)nên độ mở và thời gian mở của xupap nạp nhỏ lại làm giảm lượng hòa khí đưa đếnxylanh làm giảm tốc độ động cơ Ngoài ra, việc sử dụng hai biên dạng cam khác nhau(cam 3mm và cam 9mm) để mở xupap nạp khi ở chế độ tốc độ thấp giúp tạo ra sự xoáylốc cho dòng khí nạp đi vào bên trong xilanh, làm quá trình cháy ổn định và giảm lượngkhí thải

Hình 3-1: Cam tốc độ nhỏ làm việc.

Hình 3-2: Mạch dầu khi động cơ hoạt động ở tốc độ thấp

Dầu động cơ được bơm lên trên hệ thống thủy lực của động cơ (dùng chung bơm dầucủa hệ thống bôi trơn)

Chế độ tốc độ thấp, van điều khiển áp lực dầu không hoạt động, Mivec không tác

Hình 3-3: Độ nâng xupáp Góc trùng điệp xú páp nạp và xú páp thải nhỏ, đường đặc tính cam nạp gồm đường cam có biên dạng nâng thấp (3 mm) và cam có biên dạng nâng trung bình (9 mm)

Đáp ứng momen nhanh hơn ở chế độ tốc độ thấp

3.1.2 Ở tốc độ cao

Khi động cơ hoạt động ở tốc độ trên 3600 vòng/phút.Ở chế độ này ECU sẽ điềukhiển mở van dầu cho dầu có áp suất cao đi vào phía trong piston thủy lực và đẩy nó đilên gài các cò mổ vào cần chữ T cam hành trình lớn làm việc, do được điều khiển bởibiên dạng cam to (cam tốc độ cao) làm tăng thời gian mở xupap và độ mở của xupapcũng tăng lên giúp cho lượng hòa khí được nạp vào nhiều hơn làm tăng tốc độ động cơ

và công suất của động cơ được tăng lên mức tối đa Lúc này hai cò mổ chỉ chịu sự tácdụng của cần T được điều khiển bởi biên dạng cam lớn (cam tốc độ cao) làm cho cáccam hành trình nhỏ không tham gia làm việc với xupáp

Hình 3-4: Cam tốc độ lớn làm việc

Hình 3-5: mạch dầu khi động cơ hoạc động ở tốc độ cao

Dầu động cơ được bơm lên trên hệ thống thủy lực của động cơ (dung chung bơm dầucủa hệ thống bôi trơn)

Hình 3-6: đường đặc tính cam tốc độ cao

Góc trùng điệp giữa xupap nạp và thải tăng lên, chỉ còn lại đường đặc tính cam nạp ở biên dạng cam cao (10 mm)

Đáp ứng công suất cao hơn ở dãy tốc độ cao, khả năng tăng tốc tốt hơn

Biểu đồ thể hiện công suất và mômen động cơ ở các chế độ hoạt động động cơ đượcthể hiện như sau:

Hình 3-7: đường đặc tính công suất và mômen động cơ

Ở động cơ 4G69 lắp trên xe Grandis, khi tốc độ động cơ đạt khoảng 3600 (vòng/phút) thì hệ thống MIVEC sẽ điều khiển mở van dầu để động cơ hoạt động ở chế độ tốc độ cao,

Với cơ cấu phân phối khí đơn giản

nhưng cực kỳ thông minh, động cơ MIVEC

của Mitsubishi có thể thay đổi thời điểm

đóng mở và cả hành trình nâng xupap giúp

động cơ thích ứng với tình trạng làm việc

thay đổi của xe

Thông qua việc sử dụng một cơcấu cam đặc biệt gồm:cam tốc độ cao

và cam tốc độ thấp, hệ thống đã điềukhiển sự thay đổi thời gian và độ mởxupap bằng điện tử để phù hợp vớitừng chế độ làm việc của động cơ

Đặc điểm